α-烯基磺酸钠编制说明

国家标准-烯基磺酸钠编制说明1. 任务来源根据国家标准化管理委员会下达的国家标准制修订项目计划国标委综合2017114号文通知，要求对GB/T 20200-2006-烯烃磺酸钠进行修订，项目编号为20172496-T-607。现由中国日用化学研究院有限公司和中轻化工股份有限公司共同承担此项国家标准的修订任务。2.修订目的-烯烃磺酸钠（简称AOS）是以-烯烃为原料，经气体SO3磺化、中和、水解得到的一类阴离子表面活性剂。该类表面活性剂具有良好的润湿性、发泡性、去污力，易生物降解，广泛应用于日化、石油开采、工业清洗等领域。2018年AOS总产量约4.4万吨，仅次于烷基苯磺酸盐和脂肪醇（醚）硫酸酯盐的产量，属于第三大类磺化类阴离子表面活性剂。国内现执行的国家标准为GB/T 20200-2006-烯烃磺酸钠，该标准已实施了十多年，标准中的活性物含量和硫酸钠含量均为化学滴定法测定，随着分析技术的发展进步，有必要增加相应的仪器分析方法，逐渐替代人工分析方法，减少人为误差。另外，AOS产品的色泽分析方法有待改进（详见本编制说明第3节）。产品的国家标准是生产企业和用户对产品的检验依据，有利于规范及比较不同生产厂的产品质量，最大程度保障用户的利益，最终促进企业质量管理体系的完善及工艺技术水平的提高。为此，根据国内现有技术水平和设备条件，参照国外同类产品的质量指标，针对AOS产品的理化指标及其试验方法，进行修订势在必行。3. 修订内容3.1活性物含量活性物含量测定方法增加电位滴定法，按QB/T 4970-2016规定进行测定。磺酸盐/硫酸酯类阴离子表面活性剂过去通常按照GB/T 5173 表面活性剂和洗涤剂 阴离子活性物的测定 直接两相滴定法进行滴定。该方法中使用了有机溶剂氯仿，其毒性大，对人体和环境不安全；氯仿属于易制毒化学品，受公安部门管制；不同人员对色泽变化的敏感程度不同，易造成一定的误差。按照QB/T 4970-2016 表面活性剂 原材料和按配方制造产品中阴离子表面活性剂含量的测定 电位滴定法，可以测定AOS产品中活性物含量。与直接两相滴定法相比，电位滴定法避免了有毒溶剂氯仿的使用和测试人员对色泽变化敏感程度不同而带来误差的影响。3. 3 硫酸钠含量硫酸钠测定方法增加了电位滴定法，可避免测试人员对色泽变化敏感程度不同而带来误差的影响。3.4 色泽长期以来，国内外磺化厂家一直习惯用Klett比色仪测定磺酸盐/硫酸酯型阴离子表面活性剂（如直链烷基苯磺酸、AOS、AES）的色泽，用Klett色泽进行表征。然而，Klett仪器的原产国美国已经停止了该类仪器的生产，若继续使用Klett仪测定色泽将会受到影响。另一方面，由于Klett比色仪暂无标准的校正方法，仪器性能、光电池老化、环境震动等因素影响测定结果，各厂家及用户之间的Klett色泽测定值经常存在差异，甚至同一单位的不同Klett比色仪之间的测定值亦相差较大。因此，AES、AS-NH4、AES-NH4的产品标准中已用Hazen色泽取代Klett色泽，采用GB/T 3143液体化学产品颜色测定法进行测定。该方法为目测法，光线、分析人员的习惯等均影响测定结果。鉴于此状，选用色度仪建立了AOS产品色泽的测定方法。另外，由于二磺酸盐结构复杂，删除了二磺酸盐的分子结构式。4 分析方法说明4.1 活性物含量的测定4.1.1方法一（仲裁法）仍采用GB/T 20200-2006-烯烃磺酸钠测定活性物含量。4.2.2方法二按照QB/T 4970 表面活性剂原材料和按配方制造产品中阴离子表面活性剂含量的测定电位滴定法测定活性物含量。移取10 mL待测试样溶液至50 mL烧杯中，加入15 mL水，恒定搅拌速度进行测定，测定结果如图1所示。图1活性物含量电位滴定曲线图4.2 游离油含量的测定本标准仍采用GB/T 11989中的方法测定。4.3 硫酸钠含量的测定4.3.1 方法一（仲裁法）仍采用GB/T 6366表面活性剂 无机硫酸盐含量的测定滴定法。4.3.2方法二4.3.2.1试剂按GB/T 6366-2012中的第4节配制硝酸铅标准溶液、二氯乙酸铵缓冲溶液。4.3.2.2仪器普通实验室仪器和：（1）烧杯，100mL。（2）移液管，1、10mL。（3）量筒，50mL。（3）铅电极。（4）双盐桥饱和甘汞电极。（5）电位仪，配有可调速磁力搅拌。4.3.2.3测定步骤称取约含活性物0.5g的样品（精确至0.001g）至100ml烧杯中，加入10 mL水，加2-3滴酚酞指示剂，用0.1mol/L NaOH 水溶液调节至溶液呈红色后，加入1-2滴1mol/L HNO3溶液至红色褪去，之后加入1 mL二氯乙酸铵缓冲溶液和40 mL丙酮，插入电极（以铅电极为测量电极，双盐桥饱和甘汞电极为参比电极），在匀速磁力搅拌下，以0.01mol/L硝酸铅标准溶液进行电位滴定。绘制电位-体积滴定曲线，一阶导数转折点所对应的体积V即为终点。4.3.2.4结果计算以式（2）计算硫酸钠的含量W：.（2）式中：C 硝酸铅标准滴定溶液的摩尔浓度，mol/L；V滴定耗用硝酸铅标准滴定溶液的体积，mL；m试验份质量，g；0.142硫酸钠（Na2SO4）的毫摩尔质量，g/mmol。结果以算术平均值表示至小数点后一位。精密度：在重复条件下获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于这两个测定值的算术平均值的3.7，以大于3.7的情况不超过5为前提。按照上述方法测定AOS产品中的硫酸钠含量，结果如图2所示：图2 硫酸钠含量电位滴定曲线图4.4 游离碱含量的测定 仍按照GB/T 6365中的方法测定。4.4 色泽的测定4.4.1 方法一按照GB/T 3143规定测定。4.4.2方法二按照GB/T 3143配制不同Hazen值的标准铂-钴溶液，用色度仪进行测定，5次测定平均值见表1。表1不同Hazen值的标准铂-钴溶液色泽测定标准铂-钴溶液Hazen值色度仪测得的Hazen值1010.05050.37576.2100101.2125126.8从表1可以看出，采用色度仪测得的Hazen值与标准铂-钴溶液的Hazen值基本一致，无显著差异，说明该仪器可以用于测定Hazen值。配制5%AOS产品水溶液，采用Klett计和色度仪进行色泽测定，结果见表2。表2 AOS样品的Klett值与Hazen值KlettHazenAOS样品14155.6AOS样品24258.4AOS样品35883.2AOS样品46383.3AOS样品571105.0AOS样品6110155.6将Klett值与Hazen值作图，如图3所示，可以看出，两者呈线性关系。图3 Klett值与Hazen值曲线图从曲线中可以读出，80 Klett对应的Hazen值为113，100 Klett对应的Hazen值为142。修订前的AOS标准（GB/T 20200-2006）对色泽要求如表3所示。表3 修订前的AOS标准色泽指标项 目指 标液态产品固态产品色泽（5%活性物水溶液）/ klett80100鉴于磺化工艺技术的进步，AOS的品质已有极大的提升，产品色泽明显下降。因此修订后的AOS标准对色泽要求如表4所示。表4 修订后的AOS标准色泽指标项 目指 标液态产品固态产品色泽（5%活性物水溶液）/ Hazen90120参考文献1. Helmut W. Stache. Anionic Surfactants: Organic ChemistryM. Marcel Dekker, New York, 1996.2. Thomas M. Schmitt, Analysis of surfactants M. New York: Marcel Dekker, 2001, 490-498.3. ISO 6271-2015. Clear liquids-estimation of colour by the platinum-cobalt colour scale.4. ASTM D 6174-01 (Reapproved 2006). Standard test method for inorganic sulfate in surfactants by potentiometric lead titration. 4